CN101745344A - 具有广谱性的高分子改性破乳剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子技术领域，具体说是一种具有广谱性的高分子改性破乳剂的制备方法，其特征在于采用如下制备步骤：(1)采用DMC双金属氰化物缝合催化体系制备多元醇氧化乙烯氧化丙烯高聚物；(2)制备丙烯酸改性聚醚；(3)复配调和：将上述制备的多元醇氧化乙烯氧化丙烯高聚物15-30wt％、丙烯酸改性聚醚35-25wt％，加入添加剂50wt％进行复配调和。本发明同现有技术相比，将原先的有两种破乳剂分别经DMC双金属络合催化体系和丙烯酸改性后，再进行复配，所得的破乳剂成品，能显著降低破乳剂的用量，减少产品的添加量，且脱后切水带油率低，可直接外排，不需要经水处理，既减轻环保压力，也能增加炼厂效益。
Description
[技术领域]
本发明涉及高分子技术领域，具体说是一种具有广谱性的高分子改性破乳剂的制备方法。
[背景技术]
由于国内油田强化采油技术的广泛应用，导致输送至炼厂原油的组分日益复杂，原油破乳剂已经成为炼厂必不可少的化学试剂。随着破乳剂需求量的日益增加，对其性能要求也更为苛刻。但是从目前破乳剂的应用现状来看，广谱性强的破乳剂仍然非常少，而且对于同一种破乳剂产品，不同时间、不同批次生产的产品，在物化性能以及使用性能上仍然存在一些差异。这就要求我们科研工作者开发的新产品，既具有药剂物理化学性质的稳定性，又具有破乳脱盐等应用性能上的广谱性。
[发明内容]
本发明的目的是克服现有技术的不足，对现有的两种破乳剂进行改性后再复配调和而成。
为实现上述目的，设计一种具有广谱性的高分子改性破乳剂的制备方法，其特征在于采用如下制备步骤：
(1)采用DMC双金属氰化物缝合催化体系制备多元醇氧化乙烯氧化丙烯高聚物，a、称量如下配比的原料：十八醇∶环氧丙烷的重量份数比＝1～10∶2～60；环氧丙烷∶环氧乙烷的重量份数比＝2～8∶8～2；DMC络合催化剂在原料中的重量百分比＝0.5～2％；b、将计量好的十八醇和DMC络合催化剂加入到高压反应釜中，封釜，用氮气吹扫以排除釜内空气，抽真空后，将釜温升至反应温度120～180℃，压力在0.5Mpa以下，按配方比例连续投加环氧丙烷和环氧乙烷，待加料完毕后，继续反应2小时，待釜压降为零，降温至40℃，出釜，得多元醇氧化乙烯氧化丙烯高聚物，备用；
(2)制备丙烯酸改性聚醚：c、制备中间产物：称量如下配比的中间产物W原料，多乙烯多胺∶环氧丙烷重量份数比＝1～10∶2～30；环氧丙烷∶环氧乙烷的重量份数比＝2∶6～6∶2；氢氧化钾在中间产物W原料中的重量百分比的0.5～2.0％；将称量好的多乙烯多胺和氢氧化钾投入到高压釜中，用氮气吹扫以排除釜内空气，抽真空后，将釜温升至反应温度100～130℃，压力在0.5Mpa以下，按配方比例连续投加环氧丙烷和环氧乙烷，待加料完毕后，继续反应2小时，待釜压降为零，降温至40℃，出釜，得中间产物W；d、称量如下配比的配料：过氧化苯甲酰(BPO)0.5～2.0％(重量百分比)；浓硫酸0～10％(重量百分比)；二甲苯0～40％(重量百分比)，余下为中间产物W和丙烯酸，其中，中间产物W∶丙烯酸＝1∶1～3(重量份数比)；e、将称量好的中间产物W、丙烯酸、浓度为98％的浓硫酸，二甲苯加入到反应釜，搅拌升温到60～90℃，反应6小时，降温至40～60℃，加入过氧化苯甲酰BPO，并升温至120～180℃，减压反应4小时，降温至40℃，出料；
(3)复配调和：将上述制备的多元醇氧化乙烯氧化丙烯高聚物15-30wt％、丙烯酸改性聚醚35-25wt％，加入添加剂50wt％进行复配调和。
所述的添加剂为丙三醇、二甲苯、十二烷基磺酸盐或2-乙基己醇中的至少两种。
所述的DMC络合催化剂的通式为：M3[A(CN)6]2·w MX2·xH2O·yL·zHX，其中，M为为金属离子Zn2+，M′为Co3+，A为ZnCl2，B为乙二醇二甲醚，其中x、y为分别代表A、B的数量。
本发明同现有技术相比，将原先的有两种破乳剂分别经DMC双金属络合催化体系和丙烯酸改性后，再进行复配，所得的破乳剂成品，能显著降低破乳剂的用量，减少产品的添加量，且脱后切水带油率低，可直接外排，不需要经水处理，既减轻环保压力，也能增加炼厂效益。
[具体实施方式]
下面对本发明作进一步的说明。
一、多元醇氧化乙烯氧化丙烯高聚物的制备方法
1、原料配比：
十八醇∶环氧丙烷＝1～10∶2～60(重量份数比)
环氧丙烷∶环氧乙烷＝2～8∶8～2(重量份数比)
DMC络合催化剂用量占原料：0.5～2％(wt％)
反应温度：120～180℃。
所述的DMC络合催化剂的通式为：M3[A(CN)6]2·w MX2·xH2O·yL·zHX，其中，M为为金属离子Zn2+，M′为Co3+，A为ZnCl2，B为乙二醇二甲醚，其中x、y为分别代表A、B的数量。
2、制备过程：
将计量好的十八醇和DMC络合催化剂加入到高压反应釜中，封釜，用氮气吹扫以排除釜内空气，抽真空后，将釜温升至反应温度，压力在0.5Mpa以下，按配方比例连续投加环氧丙烷和环氧乙烷，待加料完毕后，继续反应2小时，待釜压降为零，降温至40℃，出釜，得多元醇氧化乙烯氧化丙烯高聚物，可单独作为破乳剂使用。
二、丙烯酸改性聚醚的制备方法
1、中间配料W的原料配比：
多乙烯多胺∶环氧丙烷＝1～10∶2～30(重量份数比)
环氧丙烷∶环氧乙烷＝2∶6～6∶2(重量份数比)
氢氧化钾占制备中间配料W的原料的：0.5～2.0％(wt％)
反应温度：100～130℃
2、中间配料W的制备过程：
将多乙烯多胺和催化剂氢氧化钾投入到高压釜中，用氮气吹扫以排除釜内空气，抽真空后，将釜温升至反应温度，压力在0.5Mpa以下，按配方比例连续投加环氧丙烷和环氧乙烷，待加料完毕后，继续反应2小时，待釜压降为零，降温至40℃，出釜，得中间产物W。
3、制备丙烯酸改性聚醚配料配比
中间配料W∶丙烯酸＝1∶1～3(重量份数比)
过氧化苯甲酰(BPO)占配料的0.5～2.0％(wt％)
浓硫酸占配料的0～10％(wt％)
溶剂二甲苯占配料的0～40％(wt％)
4、丙烯酸改性聚醚制备过程：
加入中间配料W，丙烯酸，浓硫酸(浓度为98％)，溶剂二甲苯到反应釜，搅拌升温到60～90℃，反应6小时，降温至40～60℃，加入过氧化苯甲酰(BPO)，并升温至120～180℃，减压反应4小时，降温至40℃，出料。
三、复配
加入添加剂进行复配调和，以提高其破乳脱盐脱水的性能，现提供如下经典配方，设多元醇氧化乙烯氧化丙烯高聚物为A，丙烯酸改性聚醚为B：
1、
| 组分 | 重量百分含量(％) |
| A | 30 |
| B | 20 |
| 丙三醇 | 5 |
| 二甲苯 | 45 |
本配方对不同原油的破乳效果如下表：
| 原油 | 破乳剂用量 | 温度 | 电场强度V | 注水量(质量％) | 脱前盐含量 | 脱后盐含量 | 脱后含水(质量％) |
| 江汉 | 10ppm | 80 | 3500 | 5 | 52.1 | 2.2 | 0.1 |
| 南阳 | 10ppm | 80 | 3500 | 5 | 33.4 | 2.1 | 0.2 |
| 中原 | 12ppm | 80 | 3500 | 5 | 25.8 | 1.9 | 0.1 |
| 仪征管输 | 15ppm | 80 | 3500 | 5 | 40.2 | 1.8 | 0.1 |
| 胜利 | 15ppm | 85 | 3500 | 5 | 38.8 | 2.5 | 0.2 |
2、
| 组分 | wt％ |
| 组分一产物 | 25 |
| 组分二产物 | 25 |
| 十二烷基磺酸盐 | 3 |
| 2-乙基己醇 | 2 |
| 二甲苯 | 45 |
本配方对不同原油的破乳效果如下表：
| 原油 | 破乳剂用量 | 温度 | 电场强度(V) | 注水量wt％ | 脱前盐含量 | 脱后盐含量 | 脱后含水wt％ |
| 江汉 | 10ppm | 80 | 3500 | 5 | 52.1 | 1.2 | 0.4 |
| 南阳 | 10ppm | 80 | 3500 | 5 | 33.4 | 0.9 | 0.1 |
| 中原 | 12ppm | 80 | 3500 | 5 | 25.8 | 0.3 | 0.1 |
| 仪征管输 | 15ppm | 80 | 3500 | 5 | 40.2 | 2.6 | 0.2 |
| 胜利 | 15ppm | 85 | 3500 | 5 | 38.8 | 1.3 | 0.1 |
3、
| 组分 | Wt％ |
| 组分一产物 | 15 |
| 组分二产物 | 35 |
| 十二烷基磺酸盐 | 5 |
| 2-乙基己醇 | 8 |
| 二甲苯 | 37 |
本配方对不同原油的破乳效果如下表：
| 原油 | 破乳剂用量 | 温度 | 电场强度(V) | 注水量wt％ | 脱前盐含量 | 脱后盐含量 | 脱后含水wt％ |
| 塔河 | 15ppm | 80 | 4000 | 10 | 120.1 | 6.9 | 0.1 |
| 辽河 | 10ppm | 80 | 3500 | 5 | 19.2 | 0.9 | 0.2 |
| 大庆 | 10ppm | 80 | 3500 | 5 | 5.8 | 1.3 | 0.1 |
| 白虎 | 15ppm | 80 | 3500 | 5 | 81.3 | 2.6 | 0.2 |
| 沙中 | 8ppm | 85 | 3500 | 5 | 4.8 | 0.3 | 0.1 |
上述两种改性的高分子量的原油乳状液破乳剂单体，尤其是采用DMC双金属络合催化体系合成的单体，具有窄分子量分布的特点，因而产品的性能稳定。
本发明所合成的两种单体，复配之后，所得的破乳剂成品具有加剂量低，脱除速度快，脱出的污水含油量低、油水界面清晰，水色好的特点，能显著降低破乳剂的用量。相对于国内药剂的20～50ppm的添加量，本发明的产品添加量在8～15ppm左右，且脱后切水带油率低，可直接外排，不需要经水处理，既减轻环保压力，也能增加炼厂效益。
而且，本发明合成的这两种高分子原油破乳剂单体，其中，多元醇氧化乙烯氧化丙烯聚合物，对大部分轻质原油破乳效果好，而经丙烯酸改性后的聚醚组分，尤其适合于重质原油。两者通过添加适宜助剂，经复配后，便可提高原油破乳剂的广谱性，特别适合于各炼厂普遍掺炼多种复杂原油的现状。
Claims (3)
1.一种具有广谱性的高分子改性破乳剂的制备方法，其特征在于采用如下制备步骤：
(1)采用DMC双金属氰化物缝合催化体系制备多元醇氧化乙烯氧化丙烯高聚物，a、称量如下配比的原料：十八醇∶环氧丙烷的重量份数比＝1～10∶2～60；环氧丙烷∶环氧乙烷的重量份数比＝2～8∶8～2；DMC络合催化剂在原料中的重量百分比＝0.5～2％；b、将计量好的十八醇和DMC络合催化剂加入到高压反应釜中，封釜，用氮气吹扫以排除釜内空气，抽真空后，将釜温升至反应温度120～180℃，压力在0.5Mpa以下，按配方比例连续投加环氧丙烷和环氧乙烷，待加料完毕后，继续反应2小时，待釜压降为零，降温至40℃，出釜，得多元醇氧化乙烯氧化丙烯高聚物，备用；
(2)制备丙烯酸改性聚醚：c、制备中间配料：称量如下配比的中间产物W原料，多乙烯多胺∶环氧丙烷重量份数比＝1～10∶2～30；环氧丙烷∶环氧乙烷的重量份数比＝2∶6～6∶2；氢氧化钾在中间配料W原料中的重量百分比的0.5～2.0％；将称量好的多乙烯多胺和氢氧化钾投入到高压釜中，用氮气吹扫以排除釜内空气，抽真空后，将釜温升至反应温度100～130℃，压力在0.5Mpa以下，按配方比例连续投加环氧丙烷和环氧乙烷，待加料完毕后，继续反应2小时，待釜压降为零，降温至40℃，出釜，得中间配料W；d、称量制备丙烯酸改性聚醚的配料：过氧化苯甲酰BPO 0.5～2.0％(重量百分比)；浓硫酸0～10％(重量百分比)；二甲苯0～40％(重量百分比)，余下为中间配料W和丙烯酸，其中，中间配料W∶丙烯酸＝1∶1～3(重量份数比)；e、将称量好的中间产物W、丙烯酸、浓度为98％的浓硫酸，二甲苯加入到反应釜，搅拌升温到60～90℃，反应6小时，降温至40～60℃，加入过氧化苯甲酰BPO，并升温至120～180℃，减压反应4小时，降温至40℃，出料；
(3)复配调和：将上述制备的多元醇氧化乙烯氧化丙烯高聚物15-30wt％、丙烯酸改性聚醚35-25wt％，加入添加剂50wt％进行复配调和。
2.如权利要求1所述的一种具有广谱性的高分子改性破乳剂的制备方法，其特征在于：所述的添加剂为丙三醇、二甲苯、十二烷基磺酸盐或2-乙基己醇中的至少两种。
3.如权利要求1所述的一种具有广谱性的高分子改性破乳剂的制备方法，其特征在于所述的DMC络合催化剂的通式为：M3[M′(CN)6]2·xA·y B，其中，M为为金属离子Zn2+，M′为Co3+，A为ZnCl2，B为乙二醇二甲醚，其中x、y为分别代表A、B的数量。
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